低粘性牙膏的製作方法

2023-05-18 16:09:16

專利名稱：低粘性牙膏的製作方法
技術領域：
本發明涉及清潔牙齒的牙膏組合物。
眾所周知，牙膏組合物能促進口腔，尤其是牙齒和牙齦的保健和外觀。這類組合物一般含有磨擦劑，溼潤劑和增稠劑。
在牙膏一般組份的配方中存在的問題是牙膏應具有的合適的結構。當磨擦劑為二氧化矽磨料時，便提出了具體的問題。就是當從軟管中擠出牙膏時，必須保持牙膏的本體。但是，更經常地，擠出的部分坍落。粘附力低。牙膏從牙刷上面的高處迅速地向外流出滴到鬃毛裡。涉及的問題是當牙膏從軟管中擠出時應該迅速斷開。其帶狀物不應是成串地展開;而應該具有結構脆性。
牙膏的再一個問題(特別是透明凝膠的那類)是固體從膏狀基質中分離並收縮。其結果是液體從基質中滲出，最終導致坍塌和固體板結的結果。這種現象即是已知的漏液現象。
US3689637描述了一種改進結構脆性的方法，該方法是將適當分子量的聚乙二醇摻入到牙膏中實現的。儘管該問題有所好轉，但是在以二氧化矽為基的凝膠的這類牙膏配方中，聚乙二醇不能達到需要的足夠的結構脆性。此外，溶液昂貴。
因此，本發明的一個目的是提供一種牙膏，它具有較低的粘性，良好的粘附力並且使漏液問題降至最小。
本發明的另一個目的是提供一種以二氧化矽基凝膠形式存在的牙膏，這種牙膏具有良好的透明度，而且粘性低並且沒有漏液現象。
本發明的這些和其它目的通過下面的概述、說明書和實施例的說明變得一目了然。
牙膏組合物包含(ⅰ)有效量的起溼潤劑作用的多元醇化合物;
(ⅱ)有效量的磨擦牙齒的磨料;和(ⅲ)增稠劑體系包含(a)低粘度的羧甲基纖維素樹膠;和(b)低粘度的羥乙基纖維素樹膠，羧甲基纖維素和羥乙基纖維素的重量比約為5∶1～1∶5。
已經發現，採用低粘度的羧甲基纖維素樹膠和低粘度羥乙基纖維素樹膠的化合增稠體系可以得到低粘性和相對地無漏液的牙膏。發明人意外地發現採用這種結合得到的產品粘性比單個使用中高粘度的羧甲基纖維素樹膠的同等配方的粘性低。
按照本發明，增稠劑體系的第一種主要組分是低粘度的羧甲基纖維素(下文用CMC表示)，在25℃的水中，其濃度為4%，粘度範圍為約50～500cps，優選的為約80～300cps，是用Brookfield粘度計，使用2號軸，係數為5時的軸轉速為60rpm測定的。更好地，CMC所具有的取代程度約為0.65～0.95。最優選的CMC是從Aqualon公司購得的一種稱為7L2P的商品。分子量(由特性粘度確定)的範圍約為50，000～200，000，最好約90，000。
增稠劑體系的第二種主要組分是低粘度的羥乙基纖維素(下文用HEC表示)。這種樹膠的粘度範圍為約75～200cps，優選的為100～150cps，在25℃，以5%溶解於水中，用Brookfield粘度計，使用1號軸，係數為2時軸轉速為30rpm。分子量(由特性粘度確定)的範圍為約20，000～200，000，最好約90，000。其取代程度最好為約0.5～3.0，但最優選的約為2.5。最合適的市售的樹膠是由Aqualon公司購得的Natrosol250L。
任何場合每一種樹膠的量可為約0.01～1.5%，優選的為約0.1～1%，最好約0.15～0.75%(wt)。CMC和HEC的相對重量比可為約5∶1～1∶5，優選的介於3∶1和1∶3之間。
本發明的牙膏中通常還包括溼潤劑和水體系。溼潤劑是多元醇，可以包括丙三醇，山梨醇，丙二醇，乳酸醇，木糖醇，聚乙二醇，氫化的玉米糖漿和其混合物。最好的，本發明的體系包括聚乙二醇和丙三醇、山梨醇和/或少量氫化的玉米糖漿的取代物。一般地，溼潤劑的用量範圍為約25～90%，優選的為約40～70%(wt)。
牙膏中最重要的非溼潤劑組分是磨料。目前公開的牙膏組合物中使用的磨料必須具有某些特性。它們必須有高的清潔和磨擦活性、形成透明凝膠的能力、以及口腔使用的安全性。任何具有這三種特性的磨料都可與本發明中的溼潤劑結合使用。
清潔牙膏中主要使用的磨料是二氧化矽幹凝膠，在Pader等人的US3538230中作了描述。事實上，二氧化矽幹凝膠是選擇性用於清潔牙膏的磨料，它在本發明中是優選的磨料。使用二氧化矽幹凝膠得到的牙膏組合物，當將其局部施加到牙齒上時，產生了意外的良好清潔和磨擦特性。此外，二氧化矽幹凝膠能產生高的光澤而沒有過分地磨損牙釉質和牙質。這些二氧化矽還具有很強的與大多數牙膏組分的相容性，其中包括口腔保健劑，並且可配製成透明和半透明的膏狀。
更準確地說，本發明所用的二氧化矽幹凝膠是合成的、無定形的、多孔的二氧化矽幹凝膠，其平均顆粒大小約2～30μm，優選地為約3～15μm。
適用於清潔牙膏組合物的二氧化矽幹凝膠是市售可得的。一種合適的幹凝膠的商品名為Syloid63X。這種材料的平均顆粒大小約8～10μm。
另一些合適的幹凝膠包括Syloid63，其平均顆粒大小為約5μm;Syloid73，其平均顆粒大小為約5μm;Syloid63XX，其平均顆粒大小為約10μm;和Syloid404，其平均顆粒大小為約6μm。所有上述Syloid系列二氧化矽幹凝膠都是從W.R.Grace，Davison化學部購得的。
另一類適用於本發明牙膏組合物的磨料材料是已知的二氧化矽類的沉澱二氧化矽(幹凝膠)。這些可使用的沉澱二氧化矽，概括地說是由無機酸和矽酸鈉溶液混合，形成沉澱物，隨後洗滌、乾燥和磨製沉澱物而製得的。該產品是可具有不同研磨度的無定形的硬顆粒。一種這類沉澱二氧化矽被公開於Wason的US4272509中。Watson的US3864470公開了另一類可使用的沉澱二氧化矽，但只局限於研磨特性。US4272509和US3864470中公開了沉澱二氧化矽的說明和其製備方法。最優選的市售沉澱二氧化矽是從J.M.HuberCorporation化學部門購得的Zeo49。
磨料的限定性用量為安全地提供良好的磨擦和清潔作用，當將其與非磨料性質的一般牙膏組分結合使用時，將得到平滑的、可流動的、不過分地多砂的、牙膏測試可接受的那些含量。通常其用量範圍為總牙膏重量的5%～50%。優選的範圍為約6～35%，最優選的範圍為牙膏重量的約7～25%。
本發明組合物的水量可以是任何範圍的，只要使組合物為透明或半透明的。通常水的用量範圍為約5～60%，優選的介於10～35%之間，最好介於15～30%(wt)之間。
通常，本發明組合物中還包括表面活性劑。這些表面活性劑可以是陰離子型的，非離子型的，陽離子型或兩性型的。最優選的是十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和月桂醯基肌氨酸鈉。一般，表面活性劑的存在量為約0.5～5%(wt)。
可將酒石控制劑摻入到本發明組合物中，特別有效的是含磷添加劑。無機含磷酒石控制劑可包括任何水溶性焦磷酸鹽如焦磷酸二鈉、焦磷酸二鉀和這些物質與焦磷酸四鉀或焦磷酸四鈉的混合物。可起酒石控制劑作用的有機含磷化合物包括檸檬酸鋅和多膦鹽如乙烷-1-羥基-1，1-二膦酸二鈉(EHDP)、甲二膦酸、和2-膦丁烷-1，2，4-三羧酸。
為了防齲保護，一般，在牙膏組合物的第二組分中可含氟離子源。氟化物源包括氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣、氟化亞錫，一氟磷酸亞錫和一氟磷酸鈉。這些源在任何場合應釋放25～3500ppm的氟離子。防齲劑的存在量為第二組分的約0.05～3%(wt)，優選的為約0.2～1%(wt)。
還可包括脫臭劑如糖精鈉、環己氨基磺酸鈉、AcesulfamK、阿斯巴特(糖精)、蔗糖和類似物，其含量為約0.1～5%(wt)。
還可摻入的其它外加劑包括防腐劑，矽氧烷，其它合成或天然的聚合物如GantrezS-97，和防齦炎活性如三氯羥基二苯醚(Trichlosan)。
此外，在需要不透明的牙膏中，可將二氧化鈦或一些遮光劑摻入到其它性質的透明或半透明凝膠中。
下面的實施例將更充分地說明本發明的實施方案。文中和附屬的權利要求中涉及的所有部分，百分比和比例除另有說明外均為重量百分比。
實施例1本發明的代表性牙膏是透明凝膠牙膏，其配方列於表Ⅰ中。
表
以上配方是按US4453979(DeMasi等人)所描述的標準方法製備的。
實施例2以下實施例說明了試驗研究各種類型和級的增稠劑(粘結劑)與0.6%羧甲基纖維素鈉7L2P共同使用的效果。除了樹膠系統外，用表Ⅰ所列配方的基礎牙膏加入各種增稠劑試驗。表Ⅱ給出這些增稠劑的粘度和分子量。表Ⅲ和表Ⅳ分別列出了這些增稠劑對粘結性和粘性(Stringiness)的影響。
利用英斯朗張力試驗儀測定，其中將測試牙膏放在兩個4.0mm間隔1英寸園片中間。當兩個片分開時，牙膏抵抗變形。拉開兩個片所需的力(用克表示)作為測量粘結性的標誌。斷開牙膏股所需要的英斯特朗十字頭移動的長度(用毫米表示)作為測量粘性的標誌。例如，不具有粘性的試樣，其移動值小。在第一次分開或拉開外，對每個試樣進行三次附加的拉開，看看該材料對附加的切力如何起作用。所有的測量都是用計算機控制的。對每個配方使用6個試樣尺寸。
表Ⅲ 樹膠系組分對粘結力影響
>＊使用的樹膠A為0.2%＊＊使用的樹膠B除了最後項目為0.4%之外，其它均為0.6%表Ⅲ所列結果表明配方B(只是對照表Ⅰ)具有好的粘結值。配方B結合使用了低粘度HEC和CMC樹膠。
摻入MethocelE4M，KlucelEF和BenecelM042的牙膏都是不穩定的。放置三個月液體從這些牙膏中滲出。從表Ⅳ中可以看出，單獨使用CMC9M31XF，即中等粘度品級，其粘性值最高。在三個粘性最小的試樣(纖維素羥乙基醚250L，250M，250HH)中，只有一個低粘度的隨著切力的增加，其粘性基本上增加不多。因此，選擇的凝膠為纖維素羥乙基醚250L顯示出穩定的/不分離的膏體，同時具有低的粘性，在切力增加時，其粘性沒有顯著的增加。
實施例3該實施例說明各種CMC樹膠對粘性和粘結特性的影響。纖維素羥乙基醚250L在按照實施例1的基礎配方與各種類型的CMC樹膠結合時保持恆定的濃度0.2%。表Ⅴ給出了測定的CMC樹膠的粘度範圍。英斯特朗張力試驗儀的結果示於以下表Ⅵ中。
表Ⅴ 各種CMC樹膠的粘

基於表Ⅵ結果，很顯然，在拉伸1和4次後CMC7L2P和9M8F的粘性最低。加有CMC7H3SF的牙膏的粘性最大，在第一次拉伸後其粘性在45%以上，在第4次拉伸後，其值高於7L2P膏體為60%以上。
表Ⅶ列出了在英斯特朗張力試驗儀上測定的粘結力值。得到最好值的是CMC7LF，低粘度品級樹膠。
表Ⅶ
上面的描述和實施例說明了本發明選擇的實施方案。據此，可以認定對於本技術領域的熟練的技術人員來說各種修改都將落入本發明的精神和範圍之內。
權利要求
1.一種牙膏組合物，其中包含(i)有效量的起溼潤劑作用的多元醇化合物；(ii)有效量的磨擦牙齒的磨料；和(iii)增稠劑體系，其中包括(a)低粘度的羧甲基纖維素樹膠；和(b)低粘度的羥乙基纖維素樹膠，羧甲基纖維素和羥乙基纖維素的重量比約為5∶1～1∶5。
2.根據權利要求1的組合物，其中羧甲基纖維素與羥乙基纖維素的比值範圍為約3∶1～1∶3。
3.根據權利要求1的組合物，其中多元醇僅選自丙三醇、水解的多糖類、山梨醇、水和其結合物。
4.根據權利要求1的組合物，其中磨料為二氧化矽。
5.根據權利要求1的組合物，是以透明凝膠形式存在的。
6.根據權利要求1的組合物，其中羧甲基纖維素樹膠置於25℃的水中為4%時的粘度範圍為約50～500cps。
7.根據權利要求1的組合物，其中羥乙基纖維素樹膠置於25℃水中為5%時的粘度範圍為約75～200cps。
8.根據權利要求1的組合物，其中溼潤劑的存在量為約25～90%(wt)。
9.根據權利要求1的組合物，其中磨料的存在量為約5～50%(wt)。
10.根據權利要求5的組合物，其中向其它不透明的凝膠中加入了有效量的遮光劑。
全文摘要
提供了一種牙膏組合物，它包括起溼潤劑作用的多元醇，清潔牙齒的磨料，和由低粘度羧甲基纖維素鈉和低粘度羥乙基纖維素組成的增稠劑體系。優選的牙膏是凝膠形式的，具有低的粘性和良好的相穩定性。
文檔編號A61K8/00GK1085423SQ93108280
公開日1994年4月20日 申請日期1993年6月2日 優先權日1992年6月2日
發明者小·T·H·加力克, P·E·邁納 申請人:尤尼利弗公司